Uji Toksisitas Kuantitatif...•Uji toksisitas : Kualitatif gejala penyakit yg timbul, akibat tidak spesifiknya gejala/penyakit akibat keracunan Kuantitatif penentuan lab terhadap

Uji Toksisitas Kuantitatif

Shinta Rosalia Dewi

• Uji toksisitas :

Kualitatif gejala penyakit yg timbul, akibat tidak spesifiknya gejala/penyakitakibat keracunan

Kuantitatif penentuan lab terhadaphewan uji

Gejala Penyebab / Racun

Fibrosis SiO2, Fe, asbes, CO, Co, dll

Granuloma Be, bakteri, fungi

Demam Mn, Zn, Co, Pb

Alergi Ni, Cr, zat organik

Asfiksia CO, S, CO2, SO2, NH3, CH4

Mutagenesis Radiasi pengion, benzena, metil-Hg

Karsinogenik Amindifenil, asbes, vinilklorida

Teratogenesis As, F, metil-Hg, TEL

Keracunan sistemik Pb, Cd, Kg, P, Ti, TEL, dll

Granuloma

Fibrosis

Karsinogenik

Teratogenesis

Uji toksisitas kuantitatif

• Harus mengenal sifat xenobiotik :

mudah menguap inhalasi

mudah larut

Dll

• Portal entri menentukan efek toksik

• Tujuan uji kuantitatif : mencari dosis aman bagimanusia atau mencari kriteria untukstandarisasi kualitas lingkunganmenilai efekakut, subakut, kronis

• Uji toksisitas LC50, LD50, NOEL, NOAEL• Nasib xenobiotik tergantung pada rantai

makanan juga : DDT persisten dan lipofilikterbiomagnifikasi pada tingkat yg lebih tinggi

• Ex : konsentrasi DDT di air 3 ppb dalam alga 0,04 ppm ikan kecil 0,5 ppm ikan besar 2 ppm burung pemakan ikan 25 ppm

• DDT menyebabkan cangkang telur burungmudah tipis, mudah pecahmemusnahkanspesies

• Pada burung, DDT terakumulasi di lemak saatmengeram, mobilisasi lemak mengikutsertakanDDT sehingga keracunan

• Uji toksisitas dilakukan berurutan mengikutitingkat trofis organisme uji

• Uji yg dilakukan : dosis, respon, waktu

• Uji jangka pendek dan jangka panjang, akut, kronis

• Uji toksisitas dibagi 3 kelompok :

Uji akut atau tingkat I uji jangka pendek(pd tahun pertama), utk handling material xenobiotik

Uji subkronis atau tingkat II 2,5 tahunberikutnya, utk mengkarakterisasitoksisitas xenobiotik

Uji kronis atau tingkat III menilaikemungkinan dampak pada manusia

Uji tingkat I

• Terdiri dari beberapa uji :

Uji dosis respon utk mencari LC atau LD dan kemungkinan kerusakan organ

Uji iritasi pada mata dan kulit

Screening pertama terhadap mutagenisiti

Uji dosis respon

• Dilakukan sesuai sifat kimia dan fisikaxenobiotik serta pemilihan organisme uji ygpaling relevan digunakan dipandang darisegi portal entri

• Dosis divariasi dengan perkiraan konsentrasixenobiotik yg ada dan standar yg berlakubagi xenobiotik dalam lingkungan

• Uji dilakukan dalam 24-96 jam

• Respon kematian atau imobilisasi

• Dilakukan dalam 2 tahap

• Tahap I utk perkiraan rentang dosis kasarLC50/LD50 yg dicari

• Iritas mata thd mata : zat disuntikkan kesalah satu mata kemudian mata satunya sbgkontrol, pengujiam 24 jam

• Iritas dermal zat disuntikkan ke kulitpunggung , pengamatan 24, 48 dan 96 jam

• Uji fototoksisitimelihat efek kombinasixenobiotik dengan cahaya pengujiansama dg sebelumnya hanya setelah aplikasidilakukan penyinaran

• Uji mutagenisitas dilakukan padaSalmonella thypmurium

Contoh

• Chlorella vulgaris, alga air tawar

• Pengujian didasarkan produksi biomassaselama 2 hari dengan berbagai konsentrasitoksikan yg dicari : EC50

• Alga diinokulasi ke tabung yg berisi xenobiotikdan diinkubasi dalam inkubator bercahayaselama 2 hari, kemudian difilter dan ditimbangberatnya

• Biomassa alga digambarkan thd konsentrasidan diekstrapolasi EC50nya

Uji tingkat II

• Dilakukan selama 30 hari pada kulit, 30-90 hari pada inhalasi, 90 hari pada oral

• Tujuan : mendapatkan nilai NOEL, NOAEL

• Dosis divariasi 3-4 kali dosis ringanmenghasilkan NOEL, dosis tinggimenyebabkan kematian

• Hewan uji : tikus, anjing, kera

• Digunakan 10-20 ekor baik betina maupunjantan

• Observasi dilakukan terhadap : mortalitas, morbiditas, mata, konsumsi makanan, berattubuh, respon neurologis, perilaku tidaknormal, respirasi, EKG, EEG, hematologi, biokimia darah, urin, tinja, kerusakan organ

Contoh

• Artemi salina -> telurnya bertahan dalamkondisi kering dan dapat disimpan cukup lama

• Telur jika diberi air laut akan menetas dalam 1-2 hari

• Parameter pengujian : efek toksikan• Repson : imobilisasi• Ke dalam tiap tabung berisi konsentrasi yg

berbeda dimasukkan 10 ekor hewan uji. EC diperoleh dari ekstrapolasi

• Dapat dilakukan untuk uji akut (24 jam) dan ujikronis (14 hari)

Uji tingkat III

• Dilakukan jangka panjang, melebihi separuhusia hewan percobaan atau lebih dari satugenerasi

• Efek kronis jika dosis yg masuk masih dalamunit mg/kg BB/h

• Yg diperhatikan : rentang dosis ygmenyebabkan efek rentang sempit : berbahaya

• Pengujian : karsinogenisitas, teratogenesitas, reproduksi

• Dilakukan pada ikan, burung, tikus

• Yg dicari LD50 atau LC50

• Uji akut dilakukan 96 jam, uji kronis 14 hari

Uji atas dasar dosis respon

• Perlu ditentukan terlabih dahulu:

Organisme percobaan disesuaikanxenobiotiknya, mirip dengan biokimiamanusia repson setiap organismeberbeda

Penentuan respon yg dicari

Penentuan periode pemaparan atau lama percobaan

Penentuan seri dosis

Organisme percobaan

• Beberapa kriteria yg diperhatikan :

Genetis identik

Berjenjang, dari organisme tunggal sampaitingkat tinggi

spesies terpilih kepekaan berbeda

Berat badan, ukuran , anatomi, fisiologitertentu

Usia, gizi, keturunan

Interaksi dengan zat

Kurva dosis respon

• Faktor penentu :

Rute eksposur bagaimana xenobiotikmasuk tubuh, absorpsi efek

Jenis kelamin lemak per BB wanita > pria, kepekaan wanita > pria

Usiamenentukan faal seseorang : anak2 lebih peka

Komposisi genetikmenentukan efek ygtimbul : penyakit turunan lebih peka

• Interaksi dengan senyawa baru lebihtoksik

• Interaksi dengan tubuh organisme efek

• Interaksi dipengaruhi oleh dosis xenobiotik efek aditif, sinergistik, antagonistik

Metoda screening untuk melihat ada interaksi :

• Tentukan LD20 masing-masing zat

• Kombinasikan kedua zat sekaligus

Bila respons > 40% : ada interaksi sinergisme

Bila respons = 40% : ada interaksi aditif

Bila respons < 40% : ada interaksi antagonisme